题目内容
【题目】顶点为D的抛物线y=﹣x2+bx+c交x轴于A、B(3,0),交y轴于点C,直线y=﹣x+m经过点C,交x轴于E(4,0).
(1)求出抛物线的解析式;
(2)如图1,点M为线段BD上不与B、D重合的一个动点,过点M作x轴的垂线,垂足为N,设点M的横坐标为x,四边形OCMN的面积为S,求S与x之间的函数关系式,并求S的最大值;
(3)点P为x轴的正半轴上一个动点,过P作x轴的垂线,交直线y=﹣x+m于G,交抛物线于H,连接CH,将△CGH沿CH翻折,若点G的对应点F恰好落在y轴上时,请直接写出点P的坐标.
【答案】(1)y=﹣x2+2x+3;(2)S=﹣(x﹣)2+;当x=时,S有最大值,最大值为;(3)存在,点P的坐标为(4,0)或(,0).
【解析】
(1)将点E代入直线解析式中,可求出点C的坐标,将点C、B代入抛物线解析式中,可求出抛物线解析式.
(2)将抛物线解析式配成顶点式,可求出点D的坐标,设直线BD的解析式,代入点B、D,可求出直线BD的解析式,则MN可表示,则S可表示.
(3)设点P的坐标,则点G的坐标可表示,点H的坐标可表示,HG长度可表示,利用翻折推出CG=HG,列等式求解即可.
(1)将点E代入直线解析式中,
0=﹣×4+m,
解得m=3,
∴解析式为y=﹣x+3,
∴C(0,3),
∵B(3,0),
则有,
解得,
∴抛物线的解析式为:y=﹣x2+2x+3;
(2)∵y=﹣x2+2x+3=﹣(x﹣1)2+4,
∴D(1,4),
设直线BD的解析式为y=kx+b,代入点B、D,
,
解得,
∴直线BD的解析式为y=﹣2x+6,
则点M的坐标为(x,﹣2x+6),
∴S=(3+6﹣2x)x=﹣(x﹣)2+,
∴当x=时,S有最大值,最大值为.
(3)存在,
如图所示,
设点P的坐标为(t,0),
则点G(t,﹣t+3),H(t,﹣t2+2t+3),
∴HG=|﹣t2+2t+3﹣(﹣t+3)|=|t2﹣t|
CG==t,
∵△CGH沿GH翻折,G的对应点为点F,F落在y轴上,
而HG∥y轴,
∴HG∥CF,HG=HF,CG=CF,
∠GHC=∠CHF,
∴∠FCH=∠CHG,
∴∠FCH=∠FHC,
∴∠GCH=∠GHC,
∴CG=HG,
∴|t2﹣t|=t,
当t2﹣t=t时,
解得t1=0(舍),t2=4,
此时点P(4,0).
当t2﹣t=﹣t时,
解得t1=0(舍),t2=,
此时点P(,0).
综上,点P的坐标为(4,0)或(,0).